5種工業(yè)通訊協(xié)議及其特點

　　消息檢查是 Modbus 如此受歡迎的另一個原因。CRC 和 LRC 檢查意味著檢查傳輸錯誤的準確率達到 99%。

　　概括來講，Modbus就是一種用于工業(yè)控制的協(xié)議，具有免費使用、上手簡單、修改方便三大特點，已經(jīng)被廣泛使用。

　　此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-485、RS-422和以太網(wǎng)設備。許多工業(yè)設備，包括PLC，DCS，智能儀表，變頻器等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標準。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡，進行集中監(jiān)控。

　　RS-485

　　RS-485是一個物理接口，簡單來說，也就是硬件。

　　它只需要兩根通訊線，即可以在兩個或兩個以上的設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸。

　　這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接，是半雙工的通訊方式。在某一個時刻，一個設備只能進行發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。

　　硬件通訊接口建立后，在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬x表之間需要約定一個數(shù)據(jù)協(xié)議，以使接收端能夠解析收到的數(shù)據(jù)，這便是“協(xié)議”的概念。

　　通訊協(xié)議有統(tǒng)一標準的協(xié)議格式，如“ModBus”協(xié)議，標準的協(xié)議內(nèi)容全面，包含的內(nèi)容很多，但不易理解。由此，部分廠商自定義了一種協(xié)議，簡單實用，這便是“自定義協(xié)議”。

　　RS-485總線由于其成本低廉，設計簡單而得到了廣泛的應用，大量用于智能家居、安防監(jiān)控，智能交通，智能樓宇，機房監(jiān)控，工業(yè)自動化等各個領(lǐng)域。RS-485總線敷設線路比較簡單，但是有一些相應的事項必須注意，否則會容易導致通信失敗。

　　Modbus

　　Modbus是通信協(xié)議的其中一種，就像漢語和英語一樣，是一種交流的語言，一種機器之間交流的語言。

　　那么在交流之前肯定要有溝通的橋梁，那就是傳輸媒介RS-485或RS-232等其他電氣規(guī)則。

　　同一種協(xié)議可以用不同的傳輸媒介方式，如RS-485或RS-232.

　　Modbus協(xié)議又分Modbus RTU，Modbus ASCII和后來發(fā)展的Modbus TCP三種模式。

　　其中前兩種所用的物理硬件接口都是串行(Serial)通訊口(RS-232、RS-485、RS-422)。而Modbus TCP則是為了順應當今世界的發(fā)展潮流，都可以用Ethernet網(wǎng)或Internet來連接，傳送數(shù)據(jù)。所以又叫Modbus TCP模式，該模式的硬件接口就是以太網(wǎng)(Ethernet)口了，也就是我們電腦上一般用的網(wǎng)絡口了。

　　Modbus 協(xié)議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng))和其它設備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準。此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡進行通信的。

　　modbus通訊協(xié)議是一種主從式異步半雙工通信協(xié)議，采用主從式通訊結(jié)構(gòu)，可以使一個主站對應多個從站進行雙向通信。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。

　　Modbus協(xié)議包括ASCII、RTU等通訊方式，并沒有規(guī)定物理層。此協(xié)議定義了控制器能夠認識和使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡進行通信的。標準的Modicon控制器使用RS232C實現(xiàn)串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和就答的方式，數(shù)據(jù)通訊采用主-從方式，主站發(fā)出數(shù)據(jù)請求消息，從站接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到主站以響應請求;主站也可以直接發(fā)消息修改從站的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)雙向讀寫。

　　1. ZigBee

　　ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線通信協(xié)議，是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡，主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網(wǎng)上節(jié)點、支持多種網(wǎng)上拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。

　　ZigBee的每個網(wǎng)絡端口可以最多接入6.5萬多個端口，使得它在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)逐漸成為一個主流技術(shù)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、智能家居等領(lǐng)域得到大規(guī)模的應用。

　　2. WiFi

　　由于前幾年家用WiFi路由器以及智能手機的迅速普及，WiFi協(xié)議在智能家居領(lǐng)域也得到了廣泛應用。WiFi協(xié)議最大的優(yōu)勢是可以直接接入互聯(lián)網(wǎng)。

　　相對于ZigBee，采用Wifi協(xié)議的智能家居方案省去了額外的網(wǎng)關(guān)，相對于藍牙協(xié)議，省去了對手機等移動終端的依賴。商用WiFi在城市公共交通、商場等公共場所的覆蓋，將商用WiFi的場景應用潛力表露無遺。

　　3. LoRa

　　LoRa(LongRange，遠距離)是一種調(diào)制技術(shù)，與同類技術(shù)相比，提供更遠的通信距離。LoRa網(wǎng)關(guān)、煙感、水監(jiān)測、紅外探測、定位、排插等廣泛應用物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。作為一種窄帶無線技術(shù)，LoRa是使用到達時間差來實現(xiàn)地理定位的。

　　LoRa定位的應用場景：智慧城市和交通監(jiān)控、計量和物流、農(nóng)業(yè)定位監(jiān)控。

　　4. NB-IOT

　　窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things)成為萬物互聯(lián)網(wǎng)絡的一個重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡或LTE網(wǎng)絡，以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。

　　NB-IoT聚焦于低功耗、廣覆蓋物聯(lián)網(wǎng)市場，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應用的新興技術(shù)。具有覆蓋廣、連接多、速率快、成本低、功耗低、架構(gòu)優(yōu)等特點。NB-IoT網(wǎng)絡帶來的場景應用包括智能停車、智能消防、智能水務、智能路燈、共享單車和智能家電等。

　　5. 藍牙

　　藍牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)和語音通信開放的全球規(guī)范，它是基于低成本的近距離無線連接，為固定和移動設備建立通信環(huán)境的一種特殊的近距離無線技術(shù)連接，一般有效的范圍在10米左右。

　　藍牙能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信，也能夠成功地簡化設備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。

　　所以說呢，RS485是硬件，Modbus是通訊語言，它們可以合作實現(xiàn)國際標準協(xié)議進行設備通訊。